#pragma

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <vector>
#include <string>
#include <queue>
#include <unistd.h>
using namespace std;
struct ThreadInfo
{
    pthread_t tid;
    string name;
};

// 默认为线程池中有多少线程
static const int defaultnum = 5;
template <class T>
class ThreadPool
{
public:
    void Lock()
    {
        pthread_mutex_lock(&_mutex);
    }
    void unLock()
    {
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    }
    void wakeup()
    {
        // 唤醒
        pthread_cond_signal(&_cond);
    }
    void Threadsleep()
    {
        // 阻塞等待
        pthread_cond_wait(&_cond, &_mutex);
    }
    bool isQueueEmpty()
    {
        return tasks.empty();
    }
    string Getname(pthread_t tid)
    {
        for (auto ti : threads)
        {
            if (ti.tid == tid)
                return ti.name;
        }
        return "none";
    }

public:
    // 实际上为void* HandlerTask(ThreadPool* this, void* args);与线程函数的参数不匹配
    // 因此，要么设置为全局对象，要么设置为静态成员
    // 静态函数无法直接调用普通成员函数，可将this传入args中解决问题
    static void *HandlerTask(void *args)
    {
        ThreadPool<T> *td = static_cast<ThreadPool<T> *>(args);
        string name = td->Getname(pthread_self());
        while (1)
        {
            td->Lock();
            // 避免错误唤醒的问题
            while (td->isQueueEmpty())
            {
                td->Threadsleep();
            }
            T t = td->Pop();
            td->unLock();
            t(); // Task.hpp中的仿函数，在锁外可以并发执行任务
        }
    }
    void start()
    {
        int num = threads.size();
        for (int i = 0; i < num; i++)
        {
            threads[i].name = "thread " + to_string(i + 1);
            pthread_create(&(threads[i].tid), nullptr, HandlerTask, this);
        }
    }
    T Pop()
    {
        T t = tasks.front();
        tasks.pop();
        return t;
    }
    void Push(const T &t)
    {
        Lock();
        tasks.push(t);
        wakeup();
        unLock();
    }
    // 静态成员只能调用静态成员
    static ThreadPool<T> *GetInstance()
    {
        //用于单例模式已经创建，无需等待锁，提高效率
        if (_tp == nullptr)
        {
            // 避免多个线程同时访问这把锁发生问题
            pthread_mutex_lock(&_lock);
            if (_tp == nullptr)
            {
                _tp = new ThreadPool<T>();
            }
            pthread_mutex_unlock(&_lock);
        }
        return _tp;
    }

private:
    // 控制外部代码无法直接创建新实例
    ThreadPool(int num = defaultnum)
        : threads(num)
    {
        pthread_mutex_init(&_mutex, nullptr);
        pthread_cond_init(&_cond, nullptr);
    }
    ~ThreadPool()
    {
        pthread_mutex_destroy(&_mutex);
        pthread_cond_destroy(&_cond);
    }
    // 以下操作让外部即使获得了实例的指针，也无法通过拷贝或赋值创建新实例，保证唯一性
    ThreadPool(const ThreadPool<T> &) = delete;
    const ThreadPool<T> &operator=(const ThreadPool<T> &) = delete;

private:
    vector<ThreadInfo> threads; // 用于维护线程
    queue<T> tasks;             // 需要处理任务的等待队列
    pthread_mutex_t _mutex;
    pthread_cond_t _cond;
    // 控制单例模式中的懒汉模式
    static ThreadPool<T> *_tp;
    static pthread_mutex_t _lock; // 控制单例
};
template <class T>
ThreadPool<T> *ThreadPool<T>::_tp = nullptr;
template <class T>
pthread_mutex_t ThreadPool<T>::_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
// 处在全局区时直接初始化的方法